ใครๆก็ชอบเล่นแม่เหล็ก

 

อัลบั้มภาพการเรียนการสอนอยู่ที่นี่ครับ

ถ้าสงสัยว่าไม่เห็นรูปหรือวิดีโอ เข้าไปดูที่เว็บ http://witpoko.com/ นะครับ ส่วนใหญ่ถ้าอ่านในเมล์จะไม่เห็นวิดีโอครับ

(คราวที่แล้วเรื่อง “ทำการทดลองเรื่องแรงตึงผิวกัน” ครับ)

วันนี้ผมไปสอนเด็กๆกลุ่มบ้านเรียนปฐมธรรม กลุ่มบ้านเรียนภูมิธรรม และอนุบาลบ้านพลอยภูมิครับ วันนี้เรื่องแม่เหล็กครับ

ผมเริ่มโดยให้เด็กๆดูวิดีโอกบและตั๊กแตนลอยอยู่ในอากาศดังในคลิปต่อไปนี้

ผมถามเด็กๆว่ารู้ไหมว่ามันลอยได้อย่างไร เด็กๆบอกว่ามันอยู่ในอวกาศ แต่ผมบอกว่าจริงๆแล้วมันอยู่บนพื้นโลกนี่แหละ แต่มันอยู่ในสนามแม่เหล็กที่แรงมาก แรงกว่าสนามแม่เหล็กโลกประมาณ 500,000 เท่า (ความแรงประมาณ 16 T หรือ 16 เทสล่า โดยที่สนามแม่เหล็กโลกมีขนาดประมาณ 25-65 ไมโครเทสล่า)

(รายละเอียดต่อไปนี้ผมบันทึกเพิ่ม ไม่ได้บอกเด็กๆไปทั้งหมด แค่บอกว่าน้ำมีแรงผลักอ่อนๆกับแม่เหล็ก:

จริงๆแล้วสสารที่ประกอบด้วยอะตอมต่างๆในโลกนี้จะทำปฏิกิริยากับสนามแม่เหล็กทั้งสิ้น ในสสารทุกประเภทอะตอมของมันจะมีแรงผลักกับแม่เหล็กแต่แรงนี้มักจะมีขนาดน้อยมาก (ปรากฏการณ์นี้เรียกว่า diamagnetism) และแรงผลักนี้อาจถูกหักล้างด้วยแรงดึงดูดที่จะกล่าวต่อไปได้ ตัวอย่างสสารประเภทนี้ก็คือ น้ำ ทองแดง กราไฟท์ เพชร เงิน และปรอท

ในสสารบางชนิดอะตอมมีอิเล็คตรอนที่โคจรแบบไม่มีคู่ อะตอมนั้นจะมีแรงดูดกับแม่เหล็กเมื่อนำแม่เหล็กมาใกล้ๆ (ปรากฏการณ์นี้เรียกว่า paramagnetism) แรงนี้ก็มีขนาดน้อยๆเช่นกัน ตัวอย่างสสารประเภทนี้ก็คือ แมกนีเซียม ลิเธียม โมลิบดีนัม แทนทาลัม

ในสสารบางชนิดนอกจากอะตอมมีอิเลคตรอนที่โคจรแบบไม่มีคู่แล้ว รูปแบบที่อะตอมมาเรียงตัวต่อกันยังมีผลให้อิเลคตรอนในหลายๆอะตอมอยากที่จะชี้ไปในทางเดียวกัน สสารพวกนี้จะดูดกับแม่เหล็กแรงมาก ปรากฏการณ์นี้เรียกว่า ferromagnetism และเป็นปรากฏการณ์ที่เราคิดถึงเมื่อเราคิดว่าแม่เหล็กดูดอะไรบ้าง เพราะแรงพวก diamagnetism and paramagnetism มีขนาดเล็กมากในชีวิตประจำวันของเรา มีแต่พวก ferromagnetism เท่านั้นที่แรงพอให้เรารู้สึกได้ ตัวอย่างสสารก็มี เหล็ก นิเกิล โคบอลท์ สารประกอบพวกแลนทาไนด์ พวก rare earth ที่ทำเป็นแม่เหล็กได้แรงมาก )

พอเด็กๆได้ทราบว่าน้ำผลักกับแม่เหล็กแบบอ่อนๆ ผมก็ถามว่าในตัวกบและตั๊กแตนมีอะไรเป็นส่วนประกอบมากมาย เด็กๆตอบได้ทันทีว่าน้ำ ผมจึงบอกว่าแม่เหล็กที่เห็นในวิดีโอเป็นแม่เหล็กที่แรงมาก แรงกว่าแม่เหล็กที่เรามีอยู่เป็นร้อยเป็นพันเท่า ดังนั้นแรงที่น้ำผลักกับแม่เหล็กจึงมากพอที่จะยกกบและตั้กแตนได้ จริงๆแล้วถ้าท่อมีขนาดใหญ่พอให้คนเข้าไปลอยได้ แรงก็น่าจะเยอะพอที่จะยกคนได้เหมือนกัน (สำหรับท่านที่ต้องการรายละเอียดเรื่องยกกบด้วยแม่เหล็กเพิ่มเติม เชิญที่ลิงค์นี้นะครับ)

จากนั้นผมก็เอาของเล่นออกมาให้เด็กๆเล่นกัน มันคือขวดพลาสติกใสๆสามขวด ใส่น้ำมันพืช น้ำมันละหุ่ง และน้ำมันสำหรับเด็กอ่อน (baby oil) แต่ละขวดจะมีน้ำมันหนึ่งชนิดและมีผงตะไบเหล็กผสมอยู่ (ผงตะไบเหล็กซื้อได้ที่ศึกษาภัณฑ์ และต้องระมัดระวังอย่าให้เข้าตา) นอกจากนี้ผมก็มีแม่เหล็กชนิดต่างๆ ทั้งแรงมากแรงน้อย รูปทรงต่างๆกันมาให้เด็กๆทดลอง วิธีเล่นก็คือเขย่าขวดให้ผงตะไบเหล็กกระจายไปทั่วๆแล้วค่อยๆเอาแม่เหล็กเข้ามาใกล้ๆ แล้วสังเกตการไหลและดูดจับของผงตะไบเหล็กในน้ำมันที่มีความหนืดต่างๆกัน การทดลองคราวนี้เน้นความเพลินในการดูผงตะไบเหล็กครับ สำหรับผม ผมชอบเอาแม่เหล็กล่อผงตะไบเหล็กที่อยู่ในน้ำมันละหุ่งที่มีความหนืดสูงสุด เวลาผมย้ายแม่เหล็กไปมา ผงตะไบเหล็กจะหันตามเหมือนฝูงปลา ดูแล้วสวยดี

ตัวอย่างการวิ่งของผงตะไบเหล็กครับ:

นี่เป็นภาพตัวอย่างบรรยากาศเด็กป.1-2 ครับ:

 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

สำหรับเด็กป.3-5 ผมเสริมว่าถ้าเราเอาชิ้นเหล็กเช่นคลิปหนีบกระดาษหรือไขควงมาดูดกับแม่เหล็กนานไ หรือใช้แม่เหล็กถูไปในทางเดียวกันหลายๆครั้ง ชิ้นเหล็กจะกลายเป็นแม่เหล็กขึ้นมาด้วย นอกจากนี้เราสามารถสร้างแม่เหล็กไฟฟ้าโดยใช้กระแสไฟฟ้าวิ่งในขดลวดรอบๆเหล็ก เมื่อมีกระแสไฟ เหล็กก็จะกลายเป็นแม่เหล็ก แม่เหล็กไฟฟ้ามีความแรงมาก ใช้ยกของหนักๆได้ดังในคลิปนี้:

นี่คือภาพบรรยากาศของเด็กป.3-5 ครับ:

 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

ภาพของเด็กอนุบาลสามครับ:

 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

3 thoughts on “ใครๆก็ชอบเล่นแม่เหล็ก”

Leave a Reply

Your email address will not be published. Required fields are marked *